(1) Proyecto de fuente de agua
1. Plan de proyecto de fuente de agua
A juzgar por el estado de almacenamiento de recursos hídricos y los hábitos locales de siembra y riego en el área del proyecto. , el área del proyecto El suministro de agua a las tierras agrícolas proviene principalmente de proyectos como estanques y embalses de montaña.
2. Diseño de embalses
El área del proyecto prevé la construcción de 27 nuevos embalses, incluidos 23 embalses con una capacidad de 100 metros cúbicos, utilizados principalmente para riego. Hay 4; Embalses de 200 metros cúbicos, utilizados principalmente para almacenamiento de agua. La mayoría de los embalses dependen principalmente de la precipitación natural para almacenar agua, y un pequeño número de embalses extraen agua de arroyos fuera del área del proyecto. A continuación se toma solo un embalse de 100 metros cúbicos como ejemplo para ilustrar el diseño.
Según las “Especificaciones Técnicas para la Ingeniería de Almacenamiento y Aprovechamiento del Agua de Lluvia” (SL267-2001), “Especificaciones Técnicas para la Gestión Integral de la Conservación del Suelo y el Agua” (GBT16453-2008), “Especificaciones Técnicas para la Construcción de Proyecto de pendiente a ascensor en la provincia de Sichuan" y "Especificaciones técnicas para el riego de agua" que salvan la seguridad (SL207-98), combinadas con las condiciones reales del área del proyecto, para interceptar el escurrimiento de la pendiente y almacenar agua de forma natural, de acuerdo con p = 80 La tasa de garantía, el diseño del edificio de cinco niveles y el área de captación se determinan y calculan de acuerdo con la siguiente fórmula:
Recuperación de terrenos dañados por desastres
En la fórmula: w—— suministro anual de agua, metros cúbicos;
Si——área de recolección del i-ésimo material, metros cuadrados;
pp——precipitación anual cuando la tasa de garantía es p, mm (p=80, pp=1356 mm);
Ki——el i-ésimo material Eficiencia de recolección anual (0,45);
n——el número de tipos de materiales.
Fórmula del volumen del embalse:
Recuperación de terrenos dañados por desastres
En la fórmula: V——volumen de almacenamiento de agua, metros cúbicos;
w——Suministro anual de agua, metros cúbicos;
α——Coeficiente de pérdida por evaporación y fuga del proyecto del embalse, que oscila entre 0,05 y 0,1, esta vez es 0,1;
k——Coeficiente de volumen, en zonas semiáridas, puede ser de 0,8 a 0,9 para proyectos de bebederos para humanos y ganado, y de 0,6 a 0,9 para proyectos de riego y suministro de agua, en zonas húmedas y semihúmedas, puede ser de 0,24 a; 0,4, y esta vez es 0,3. El valor de superaltura de la piscina se calcula en 0,3 metros.
Según la fórmula anterior, el diámetro del embalse está diseñado para ser de 7,5 metros, la profundidad es de 2,7 metros y el área de captación de un embalse circular con un volumen efectivo de 100 metros cúbicos es 491,64 metros cuadrados.
Calculado de manera similar con base en la fórmula anterior, un embalse con un volumen de 200 metros cúbicos tiene un área de captación de 983,28 metros cúbicos, un diámetro de diseño de 8 metros y una profundidad de 4,3 metros.
Con base en los resultados del cálculo anterior, seleccionamos el lugar donde la confluencia está relativamente concentrada para ordenar el embalse, evitar rellenos o áreas propensas a deslizamientos y configurar canales de desvío, zanjas de drenaje y sumideros de sedimentos.
De acuerdo con las necesidades de producción agrícola y la configuración de la función del embalse, el embalse se construye sobre un talud con una buena superficie de confluencia. El embalse adopta una estructura circular con un volumen de 100 metros cúbicos, un diámetro de 7,5 metros y una altura de 2,7 metros. La pared de la piscina está hecha de ladrillos estándar con mortero de cemento M10 y el fondo de la piscina está moldeado in situ con hormigón C20. Coloque cercas protectoras de ladrillo en la parte superior de la piscina y coloque señales de advertencia. Coloque canales de desvío y zanjas de sedimentación en el costado de la piscina para recolectar la confluencia de la pendiente y la sedimentación. La longitud total del canal de desvío y la zanja de drenaje es de 50 metros. el fondo del canal está hecho de hormigón C20, las paredes de ambos lados se colocan con ladrillos estándar y la pared interior y el fondo de la piscina se enlucin con mortero de cemento M10 del volumen del fregadero de arena; Tiene 1,0 metros cúbicos y se utiliza mortero de cemento M10 para colocar ladrillos estándar. El acueducto final tiene 1,35 kilómetros de largo (esta zona es una zona montañosa. Al diseñar la zona de captación del embalse, el agua se recoge de una ladera en. Por un lado, el canal de desvío puede alcanzar el área de almacenamiento de agua de 491,64 metros cuadrados). Se construyeron 27 entradas a Shenshatang. Debajo de la piscina se disponen zanjas de drenaje para descargar el agua de lluvia intensa.
(2) Canales de riego
Según el “Código de Planificación y Diseño de Proyectos de Desarrollo y Consolidación Territorial” (TD/T1012-2000), se utiliza el riego superficial como método de riego. En zonas áridas o con escasez de agua, para plantar cultivos principalmente secos, la tasa de garantía del diseño de riego debe ser de 50 a 75. Con base en la situación real del área del proyecto y la experiencia práctica local en la construcción de conservación de agua, se determina que la tasa de garantía del diseño de riego es 75.
(1) Selección de formulario de sección.
Después de una investigación in situ, se descubrió que los canales de piedra trapezoidales se utilizan habitualmente para los canales de riego locales. Teniendo en cuenta la conveniencia de la construcción, combinado con el diseño del estudio de viabilidad y las opiniones de la población local, después de la comparación y selección, la sección transversal. del nuevo canal agrícola fue diseñado para ser un canal de piedra trapezoidal. Los canales agrícolas en el área del proyecto necesitan ser renovados. El canal también se considera un canal de piedra trapezoidal.
(2) Diseño transversal. El flujo de agua en los canales de riego se puede considerar como flujo uniforme en canales abiertos, y la sección transversal del canal se calcula de acuerdo con la fórmula de flujo uniforme en canales abiertos. El caudal de agua en los canales de riego se controla entre 0,3 y 0,5 m3/s de acuerdo con el "Código de diseño de ingeniería de riego y drenaje", el caudal de agua en los canales de riego debe ser menor que el caudal permitido sin descarga de anti-flujo; canales de revestimiento de filtración, que es de 2 m/s, y también debe cumplir con el caudal en canales de riego pequeños no menos del requisito de 0,3 ~ 0,4 metros/segundo.
El cálculo del caudal de agua adopta la fórmula de flujo uniforme de canal abierto:
Recuperación de terrenos dañados por desastres
En la fórmula: Q——flujo de diseño caudal, m3/s;
A——Área de la sección transversal del agua, metros cuadrados;
R——Radio hidráulico (metros), R=A/x, x es el perímetro mojado;
i——La caída específica del fondo de la zanja, el diseño específico se combina con el terreno;
C——Coeficiente de Xie Cai, calculado usando la fórmula, donde n es la rugosidad del lecho de la zanja, la piedra de mampostería de mortero se toma como 0,020 y la del hormigón oscila entre 0,014 y 0,017.
La caída del ratio de fondo del canal se puede calcular según la siguiente fórmula:
V＝n-1·R2/3·i1/2(10-14)
Para calcular los elementos hidráulicos de la sección trapezoidal se utiliza la siguiente fórmula:
A＝(b+m·h)h (10-15)
Recuperación de desastre -tierra dañada
Recuperación de tierra dañada por desastre
En la fórmula: x——perímetro mojado, metros; b——ancho del fondo, m——coeficiente de pendiente; ——profundidad del agua, metros.
Tabla 10-9 Tabla de elementos hidráulicos de canales de riego
Los elementos hidráulicos de los canales de riego planificados en el área del proyecto se muestran en la Tabla 10-9 según los requerimientos del sistema hidráulico óptimo. sección, para los 30 cm planificados en el área del proyecto. Para un canal ancho, la profundidad del agua es de 25 cm. El diseño de superaltura se calcula en base a 1,30 a 1,50 veces el caudal. La sección del canal está diseñada para ser de 30 cm ×. 30 cm. La relación de pendiente está diseñada para ser 1:0,2. El caudal de diseño es 0,06>0,04, lo que cumple con los requisitos.
(3) Diseño de sección longitudinal. Para garantizar que el área de riego controlada por el canal pueda irrigarse por gravedad, los canales en todos los niveles deben tener suficiente elevación del nivel del agua en los puntos de división del agua. La elevación de control del nivel de agua de cada salida de distribución de agua se basa en la elevación del suelo de la tierra irrigada más la pérdida de carga a lo largo del canal y la pérdida de carga local del agua del canal que pasa a través de varias estructuras hidráulicas. La fórmula de cálculo es:
Puntos B ＝A0＋h＋∑l·i＋∑Φ (10-18)
En la fórmula: Puntos B——indica el nivel de agua de control requerido por la salida de distribución de agua;
A0——el nivel del agua dentro del rango de riego del canal Elevación del punto de referencia del suelo, metros;
h——Diferencia de altura entre el punto de referencia seleccionado y la superficie del agua del canal fijo final allí , tomado como 0,1 metros;
l——Todos los niveles La longitud del canal;
i——La caída específica de los canales en todos los niveles;
Φ——la pérdida de carga del agua que fluye a través de los edificios del sistema de canales.
Según la Ecuación (10-18), se verifica que los tramos longitudinales de varios canales cumplan con los requisitos.
(4) Forma de revestimiento de canales. La forma de revestimiento de canales ocupa un lugar muy importante en los proyectos de conservación de agua. Determina la inversión, los beneficios, el tiempo de uso y los costos de gestión del proyecto.
En general, se deben considerar los siguientes principios en la selección de formas de revestimiento de canales: ① El diseño debe ser económicamente razonable y técnicamente factible ② La construcción no debe afectar el riego normal y la construcción debe ser conveniente y eficiente; la calidad se puede controlar fácilmente; ③ Operación Fácil gestión y larga vida útil ④ Intente utilizar materiales locales.
De acuerdo con las condiciones naturales y geográficas del área del proyecto y la forma comúnmente utilizada de revestimiento de canales locales, se utiliza revestimiento de guijarros de mortero para los canales en la planificación y el diseño.
Las principales ventajas del revestimiento de guijarros de mortero (la placa inferior es de hormigón) son: ① El canal revestido de guijarros de mortero tiene buena resistencia a las heladas y al impacto, buena estabilidad y gran durabilidad. simple y fácil de controlar la calidad; ③ Los guijarros utilizados para el revestimiento se pueden obtener localmente y son baratos ④ Este esquema de revestimiento es una forma de uso común en el área local;
Según las necesidades, es necesario renovar 990,00 metros de canales de riego y construir 562,00 metros de nuevos canales de riego en el área del proyecto.
(3) Zanja de intercepción
La zanja de intercepción de este proyecto está dispuesta principalmente en la base de laderas con grandes diferencias de altitud para proteger las tierras de cultivo, pueblos, ciudades y otras instalaciones de las inundaciones. El área del proyecto prevé renovar 4 zanjas interceptoras, con una longitud máxima de 950 metros. La sección de la acequia de captación se debe calcular en función del área de captación del área y la precipitación máxima en 3 horas o 6 horas en el área cuando el área de recolección de agua de lluvia de la parcela de drenaje es muy pequeña y hay. Sin una zanja obvia, se puede usar el método de confluencia de pendientes para calcular la inundación de diseño, dado que las áreas sísmicas son en su mayoría áreas montañosas, se puede usar un método simplificado para calcular el flujo máximo:
Utilice la fórmula (7-). 1) a la fórmula (7-4) para calcular la velocidad del flujo. Si la velocidad del flujo no causa erosión o sedimentación, entonces calibre. Verifique si la sección puede cumplir con la capacidad de transferencia de agua requerida por el diseño. Si el caudal es demasiado alto o demasiado bajo, las especificaciones de la sección transversal deben cambiarse y calcularse por separado hasta que el caudal calculado sea consistente con el caudal de diseño del canal. Si la zanja de interceptación es larga, dado que cada sección de la zanja recibe diferentes cantidades de agua, se pueden adoptar en consecuencia diferentes secciones de cruce de agua.
Utilice el flujo uniforme de canales abiertos para determinar la sección transversal de la zanja de intercepción. La dirección del agua en la zanja de intercepción se determina de acuerdo con la posición de la zanja de drenaje longitudinal. Lo mejor es hacer fluir el agua en dos direcciones en secciones para reducir la ocurrencia de inundaciones en la zanja de intercepción. Al mismo tiempo, puede reducir adecuadamente la sección transversal de la zanja de intercepción. El desnivel de la zanja de interceptación se determina principalmente en función del terreno y, al mismo tiempo, se minimiza la cantidad de excavación de tierra y piedra, que generalmente se controla entre 1/800 y 1/1500. La zanja de interceptación está hecha de bloques de mortero. En áreas donde hay material pétreo particularmente abundante, se pueden usar bloques de mortero. El espesor de la pared de la zanja no debe ser inferior a 30 cm. El fondo de la zanja debe ser de bloques de mortero. Piedras o bloques de mortero (las tiras de piedra se colocan horizontalmente). Si no hay suficiente material pétreo, se puede utilizar hormigón C20 en determinadas zonas, pero es mejor realizar zanjas transversales durante la construcción para reducir el caudal. Dos lados de la placa inferior deben estar de 10 a 20 cm más allá de la pared exterior de la pared de la zanja para cumplir con su vida útil.
La zanja de interceptación planificada está diseñada para ser trapezoidal. Dado que el material pétreo en el área del proyecto es relativamente suficiente, se construye con bloques de mortero y piedras. La velocidad del flujo sin descarga se toma como 3,0 m/. s, y la velocidad del flujo sin sedimentación se toma como 0,4 m/s, la consulta de la tabla de rugosidad es 0,025 y el diseño de caída vertical es 1/1000. Según el Punto de Observación Hidrológica de Chenjiaba de la Estación Hidrológica de Ganxi el 23 de septiembre de 2008, las precipitaciones durante todo el día fueron de 255,5 mm y las precipitaciones en una hora alcanzaron los 10,64 mm. A partir de observaciones in situ, se estimó que la pendiente se hunde. Los grupos 2 y 3 de la aldea de Dazhu eran Si el área de agua es inferior a 1,0 kilómetros cuadrados, se calcula como 1,0 kilómetros cuadrados. Después de repetidos cálculos, el ancho del fondo es de 180 cm, la altura de las paredes en ambos lados es de 200 cm y el espesor de la pared es de 50 cm. La relación de pendiente se diseña de acuerdo con 1:0,3. En ambos lados están hechos de bloques de mortero, cuya altura máxima está diseñada para ser de 70 cm. El área de la sección transversal del agua es de 2,847 metros cuadrados y la profundidad de diseño del agua es de 1,3 metros. El caudal de la zanja de intercepción se calcula en 0,945 metros/segundo, lo que cumple con los requisitos de caudal sin descarga y. sin sedimentación y el diseño transversal es razonable. En un lado de la ladera se coloca hormigón C15 de 180 cm de largo y 10 cm de espesor como superficie de desbordamiento y el otro lado está conectado a la carretera de producción.
(4) Zanjas de drenaje
Según el trazado del proyecto, las zanjas de drenaje están dispuestas básicamente perpendiculares a las curvas de nivel y se utilizan principalmente para descargar el exceso de agua. En el área del proyecto existen 7 acequias de drenaje a rehabilitar, con una longitud total de 2,162 metros. La sección transversal de la zanja de drenaje está diseñada en forma trapezoidal, con un ancho de fondo de 180 cm y una altura de pared de 200 cm en ambos lados. La relación de pendiente está diseñada de acuerdo con 1:0,3. Están construidos con piedras de bloques de mortero. La profundidad del agua es de 100 cm y el diseño súper alto de 100 cm.
(5) Puentes de alcantarilla
Los puentes de alcantarilla planificados y diseñados en el proyecto están dispuestos principalmente en la intersección de zanjas y caminos de producción para facilitar el paseo y la agricultura de los agricultores locales. Hay ***7 puentes de alcantarilla en el área del proyecto. Entre ellos, hay muchas intersecciones entre caminos de producción y zanjas. Hay 6 lugares donde es necesario instalar puentes de alcantarilla. El ancho del puente de alcantarilla está diseñado para ser de 1 metro. y hay 2 tipos de especificaciones de tramo: uno de los tramos es de 200 cm y el otro de 400 cm, y el tramo correspondiente se selecciona según el ancho de la zanja.
Se coloca una base de concreto C20 a cada lado de la parte inferior del puente de la alcantarilla. El tamaño de la base es de 50 cm × 30 cm × 100 cm. Se colocan columnas de concreto C20 sobre la base. Las dimensiones de las columnas de concreto son 30 cm × 150 cm ×. 100 cm. Las partes superiores de las columnas de hormigón se colocan una al lado de la otra. Cada panel prefabricado de hormigón tiene un ancho de 50 cm y un espesor de 12 cm. La longitud corresponde a dos especificaciones de luz, que son 200 cm y 200 cm. 400 cm respectivamente.
(6) Acueducto
El acueducto planificado y diseñado en el proyecto se dispone básicamente en la intersección del canal de riego y la acequia de drenaje, y se coloca sobre la acequia de drenaje para asegurar la circulación del canal de riego y evitar ser bloqueado por el bloque de la acequia. Hay 5 acueductos planificados en el área del proyecto Debido a que el ancho de la zanja de drenaje es diferente, los acueductos también están diseñados en dos especificaciones: 400 cm de luz y 200 cm de luz. Entre ellos, 4 son de 400 cm de luz y 1 es de 200 cm. luz, con una longitud total de 18 metros. El acueducto se diseña de forma rectangular, con placa prefabricada de hormigón armado de sección inferior de 12 cm × 80 cm, las paredes de ambos lados son de ladrillo estándar, y la sección del muro lateral único es de 30 cm × 24 cm. .
(7) Alcantarillas
Se diseñan 23 nuevas alcantarillas en el área del proyecto, incluidas 10 con una luz de 400 cm, una altura libre diseñada de 300 cm y un tablero de puente de alcantarilla ancho de 500 cm,** *Un vano; 7 vanos con una luz de 200 cm, una altura libre de diseño de 150 cm y un ancho de tablero de alcantarilla de 500 cm ***Un vano de 300 cm; altura libre de diseño de 200 cm, y ancho del tablero de alcantarilla de 500 cm Centímetros, ***un vano. La cimentación del puente está hecha de hormigón C20 colado in situ, el estribo del puente está hecho de hormigón C20 colado in situ y la plataforma del puente está hecha de paneles prefabricados de hormigón armado C25.
Primero se coloca un cojín de grava de 20 cm de espesor debajo de los cimientos del cuerpo del puente de la alcantarilla y luego se vuelve a verter la base de la tira de hormigón. Los cimientos deben enterrarse al menos a 1 metro de profundidad bajo tierra o río. cama. El valor característico de la capacidad portante de la cimentación αk no debe ser inferior a 200 kPa.
Los resultados del cálculo de la capacidad de carga de la cubierta del puente son los siguientes.
1. Configuración de parámetros
Plato de puente de alcantarilla, grado de resistencia del hormigón C25 (?cd＝11,9 Newton/mm2, ?td＝1,27 Newton/mm2), refuerzo de carga longitudinal HRB335. (Ф) y las barras de acero restantes son HPB235 (Ф). El valor estándar de la carga viva sobre el tablero del puente se basa en la carga de una carretera de cuarta clase y dos carriles. La carga viva distribuida uniformemente (carga de aglomeración) se toma como qk = 3,0 kilonewtons/m2, y la carga viva concentrada. en el tramo medio Pk = 130 kilonewtons (carga del vehículo, según la carga de cuarta clase (consideración de clase de carretera).
2. Cálculo de paneles prefabricados de hormigón armado
Cada panel tiene 1,0 metros de ancho, 26 centímetros de espesor y el largo calculado l0 = 400 centímetros. La densidad aparente del mortero es de 20,0 kilonewtons/m3; la densidad aparente del hormigón es de 25,0 kilonewtons/m3.
(1)Cálculo de carga.
a. Cálculo de carga permanente
Poste de carril 0,2×0,2×25=1,0 kN/m
Carril 0,1×0,1×25=0,25 kN/m m
Pasamanos 0,2×0,15×25＝0,75 kN/m
Panel de hormigón 0,26×25×1,0＝6,5 kN/m
Superficie de mortero de cemento Capa 0,02× 20×1,0=0,4 kN/m
Total: gk=8,9 kN/m
b Cálculo de carga variable
Distribución uniforme Carga qk=3,0×2,0 =6,0 kilonewtons/metro
Carga concentrada a mitad de tramo Qk=130 kilonewtons×1/2=65 kilonewtons
Valor de diseño de carga
p>
Valor de diseño de carga distribuida uniformemente q=1.2×8.9+1.4×6.0=19.08 kilonewtons/m
Valor de diseño de carga concentrada Q=1.4×65 kilonewtons=91 kilonewtons/m
(2) Cálculo de la fuerza interna.
Calcule el momento flector a mitad del tramo basándose en una placa simplemente apoyada:
Recuperación de terrenos dañados por desastres
Recuperación de terrenos dañados por desastres
(3) Cálculo de la capacidad de flexión de la sección normal.
h0＝h-40＝260-40＝220 mm
De M≤ ξ(1-0.5ξ)
La solución es: ξ＝0.257 ＜ ξb＝0.55;
Desde As＝＝＝2246.00 milímetros cuadrados
＞ρminbh0＝max(0.002, 45?t/?y)×1000×260＝520 milímetros cuadrados; /p>
Tomar 12Ф20 (As = 3768 milímetros cuadrados) (refuerzo de doble capa).
(4) Cálculo de la capacidad portante a cortante de secciones oblicuas.
Estribos opcionales Ф8＠200, la capacidad de carga de corte se calcula de la siguiente manera:
Recuperación de terrenos dañados por desastres
=0,7×1,27×1000×220 +1. 25 × 210 × ×220 = 216,4 kilonewtons > V = 83,06 kilonewtons, cumpliendo los requisitos.
El mismo cálculo se puede realizar para paneles prefabricados de hormigón armado de 200 cm de luz y una alcantarilla de 300 cm de luz.
(8) Tubería de RPVC
La tubería de RPVC planificada y diseñada extrae agua del arroyo fuera del área del proyecto y se utiliza principalmente para riego, producción y agua doméstica para los residentes locales. Hay dos tipos de tuberías de RPVC en este proyecto, con diámetros de Ф125 y Ф50 respectivamente. La tubería de RPVC con diámetro Ф125 se usa principalmente para llevar agua del arroyo al depósito, y la tubería de RPVC con diámetro Ф50 se usa principalmente para conectar. el almacenamiento de agua. La profundidad de enterramiento de la tubería de RPVC es de 80 cm y la relación de pendiente de la línea de excavación es de 1:0,2. Dado que el diámetro de la tubería es relativamente pequeño en relación con la profundidad del enterramiento, el área de relleno del movimiento de tierras es consistente con la excavación del movimiento de tierras.